超声波流量计探头及换能器原理 一三零

测得fs后，将开关K1转向电阻箱R，以R替换压电振子，调节R到毫伏表指示原来最大指示所对应的R值即为最小阻抗Zmin。同样，在测得fp后，也可以测出最大阻抗Zmax。

压电振子的静态电容C0可使用万用电桥式电容测试仪等测试仪器在比谐振频率低得多的频率下直接测量出来。

根据上面已测得的fs、fp、Zmin、Zmax和C0，可以计算出其他参数，如：

这里要注意测量出来的fs、fp、Zmin和Zmax与实际值之间存在一定的误差，在用于计算时要适当考虑。

当压电晶片为薄圆片（直径D＞10t，t为晶片厚度），沿厚度方向极化，电极面极薄且均匀地附着在上下端面（即与极化方向垂直）时，可以计算出：

泊松比 σE=（5.332fs-1.867fs1）/（0.6054fs1-0.1910fs）式中：fs为基频串联共振频率，fs1为fs的一次泛频。这里要注意的是：压电晶片按上述方法测试时，为了避免电极装置对压电晶片振动的干扰，是采用针形电极接触（夹持）晶片的中心，晶片作自由状态振动，所测得的是径向谐振频率。

介电常数 ε=C0·t/A （法/米） 式中A为晶片面积在用万用电桥测定C0时，因测试频率远低于谐振频率，故计算得到的ε是自由介电常数ετ33（即应力恒定条件下的ε33）。当测试频率高于压电振子的高次泛频（一般指10MHz以上）时，所得到的ε将是受夹介电常数εe33（即应变e恒定，这是由于测试信号频率很高时，压电振子的应变跟不上信号的变化，表现为受夹状态）。

超声波流量计